Biologi pertumbuhan

Cahaya

Dari semua faktor fizikal, cahaya memainkan peranan yang paling difahami dan paling dramatik. Banyak kesan cahaya pada pertumbuhan tanaman jelas dan langsung. Tenaga cahaya adalah pendorong fotosintesis, rangkaian tindak balas kimia pada tumbuhan hijau di mana karbon dioksida dan air membentuk karbohidrat dan yang bergantung kepada semua kehidupan. Cahaya yang tidak mencukupi menyebabkan kematian atau kelambatan pertumbuhan tanaman hijau. Tetapi cahaya juga mempunyai kesan tidak langsung yang sangat penting. Tumbuhan hijau mempunyai sejumlah kecil pigmen yang disebut fitokrom yang boleh wujud dalam dua bentuk. Satu bentuk menyerap cahaya merah (660 milimikron, atau mμ; 1 mμ = 3.937 × 10 ⁻⁸inci). Apabila tumbuh-tumbuhan yang mengandungi pigmen ini menyerap cahaya merah, pigmen tersebut ditukar menjadi bentuk lain, yang menyerap cahaya merah jauh (730 mμ); bentuk yang terakhir dapat ditukar semula menjadi bentuk penyerap merah yang asal. Penukaran ini mempunyai akibat yang dramatik; sebagai contoh, cahaya merah menghalang pemanjangan batang dan pembentukan akar lateral tetapi merangsang pengembangan daun, pengembangan kloroplas, pewarnaan bunga merah, dan percambahan spora. Kitaran cahaya merah dan merah jauh juga boleh mempengaruhi pembentukan bunga.

angiosperma: Pengangkutan dan pertumbuhan tanaman

Penting untuk menyedari bahawa kilang itu, dengan dua sistem pengangkutannya, xilem dan floem, mampu memindahkan sebarang bahan ke hampir

Kesan cahaya pada haiwan, walaupun kurang jelas, mungkin penting, seperti, misalnya, kesan cahaya pada pertumbuhan sistem pembiakan beberapa haiwan. Peningkatan panjang hari, oleh itu dalam jumlah cahaya, nampaknya memulakan pertumbuhan dan perkembangan organ seks (gonad) pada beberapa burung pada musim bunga. Anehnya, mata bukan reseptor untuk isyarat cahaya yang mengaktifkan sistem endokrin untuk memulakan pertumbuhan gonad; sebaliknya, sel-sel yang jauh di dalam otak sensitif terhadap sejumlah kecil cahaya yang melewati tengkorak burung yang nipis.

Sebilangan besar haiwan menunjukkan aktiviti kitaran, atau irama, dalam pelbagai peristiwa fizikal (contohnya, pergerakan) dan kimia (misalnya, pernafasan) yang penting bagi individu. Irama ini sering diatur oleh pendedahan cahaya yang pendek.

Faktor kimia

Faktor kimia yang penting di persekitaran termasuk gas di atmosfer dan kandungan air, mineral, dan nutrien makanan. Tumbuhan memerlukan karbon dioksida, air, dan cahaya matahari untuk fotosintesis; kemarau melambatkan pertumbuhan tanaman dan bahkan boleh membunuh tanaman. Kesan pencemaran atmosfera - misalnya oksida nitrogen, hidrokarbon, dan karbon monoksida - diketahui mempunyai kesan buruk terhadap pertumbuhan dan pembiakan kedua-dua tumbuhan dan haiwan.

Tumbuhan dan haiwan memerlukan mineral dan sejumlah kecil unsur seperti zink, magnesium, dan boron. Nitrogen dan fosforus disediakan untuk tanaman sebagai nitrat dan fosfat di dalam tanah. Kuantiti faktor pemakanan yang tidak mencukupi dalam tanah mengakibatkan pertumbuhan tanaman yang buruk dan hasil tanaman yang buruk. Haiwan memerlukan oksigen, air, dan unsur-unsur dari persekitaran. Oleh kerana mereka tidak dapat mensintesis gula dari karbon dioksida, haiwan mesti memperoleh nutrien ini melalui makanan, baik secara langsung, dengan penggunaan tumbuhan, atau secara tidak langsung, dengan pengambilan haiwan lain yang pada gilirannya telah memanfaatkan tanaman sebagai makanan. Sekiranya kualiti atau kuantiti makanan ini buruk, pertumbuhannya akan terhambat atau kematian berlaku (lihat pemakanan).

Vitamin, kelas sebatian dengan pelbagai struktur kimia, diperlukan oleh haiwan dalam jumlah kecil. Haiwan tidak dapat mensintesis semua vitamin yang mereka perlukan; yang tidak dapat disintesis mesti diperolehi dalam makanan, baik dari tumbuh-tumbuhan atau dari haiwan lain yang dapat mensintesis vitamin. Kerana vitamin tertentu diperlukan dalam reaksi metabolik penting tertentu, kekurangan vitamin semasa pertumbuhan mungkin mempunyai pelbagai kesan - stunting, malformasi, penyakit, atau kematian.